JP3691192B2

JP3691192B2 - Organic electroluminescence device

Info

Publication number: JP3691192B2
Application number: JP01832097A
Authority: JP
Inventors: 健志佐野
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1997-01-31
Filing date: 1997-01-31
Publication date: 2005-08-31
Anticipated expiration: 2017-01-31
Also published as: JPH10214683A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、透明基板上に少なくとも、透明なホール注入電極と、発光を行なう有機層と、電子注入電極とが設けられてなる有機エレクトロルミネッセンス素子に係り、ホール注入電極と有機層との間における接合性が改善されて、ダークスポットの発生の少ない良好な発光が安定して行なえる有機エレクトロルミネッセンス素子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、情報機器の多様化等にともなって、従来より一般に使用されているＣＲＴに比べて消費電力や空間占有面積が少ない平面表示素子のニーズが高まり、このような平面表示素子の一つとしてエレクトロルミネッセンス素子（以下、ＥＬ素子と略す。）が注目されている。
【０００３】
そして、このＥＬ素子は、使用する材料によって無機ＥＬ素子と有機ＥＬ素子に大別され、無機ＥＬ素子の場合は、一般に発光部に高電界を作用させ、電子をこの高電界中で加速して発光中心に衝突させ、これにより発光中心を励起させて発光させるようになっている一方、有機ＥＬ素子の場合は、電子注入電極とホール注入電極とからそれぞれ電子とホールとを発光部内に注入し、このように注入された電子とホールとを発光中心で再結合させて、有機分子を励起状態にし、この有機分子が励起状態から基底状態に戻るときに発光するようになっている。
【０００４】
ここで、無機ＥＬ素子においては、上記のように高電界を作用させるため、その駆動電圧として１００〜２００Ｖと高い電圧を必要とするのに対し、上記の有機ＥＬ素子においては、５〜２０Ｖ程度の低い電圧で駆動できるという利点があった。
【０００５】
また、この有機ＥＬ素子においては、発光材料を適当に選択することによって様々な色彩に発光する発光素子を得ることができ、フルカラーの表示装置等としても利用できるという期待があり、近年、このような有機ＥＬ素子について様々な研究が行なわれるようになった。
【０００６】
ここで、上記の有機ＥＬ素子としては、一般に、ホール注入電極と電子注入電極との間に、ホール輸送層と発光層と電子輸送層とを積層させたＤＨ構造と称される三層構造のものや、ホール注入電極と電子注入電極との間に、ホール輸送層と電子輸送性に富む発光層とが積層されたＳＨ−Ａ構造と称される二層構造のものや、ホール注入電極と電子注入電極との間に、ホール輸送性に富む発光層と電子輸送層とが積層されたＳＨ−Ｂ構造と称される二層構造になったものが用いられていた。
【０００７】
そして、このような有機ＥＬ素子として、従来においては、一般にガラス等の透明基板の上に、ホール注入電極として、透明なインジウム−スズ酸化物（ＩＴＯ）の膜を設け、このホール注入電極上に、上記のように有機材料で構成されたキャリア輸送層や発光層を設け、さらにその上にＭｇ系やＡｌ系の合金等を用いた電子注入電極を設けるようにしており、上記のホール注入電極をプラス、電子注入電極をマイナスにして電圧を印加し、発光層において発光した光を透明なＩＴＯ膜で構成されたホール注入電極を通してガラス等の透明基板側から出射させるようにしていた。
【０００８】
ここで、このような有機ＥＬ素子において、透明基板上にＩＴＯ等で構成された透明なホール注入電極を設ける場合や、このホール注入電極上に上記のような有機層を設ける場合において、ＩＴＯ等で構成されたホール注入電極は多結晶であるため、このホール注入電極と透明基板や有機層との結晶状態が異なり、ホール注入電極と透明基板や有機層との接合がうまく行なわれず、部分的に接合不良が生じ、これがダークスポットとなって均一な発光が得られなくなったり、またこの接合不良の部分において熱が発生し、有機層が劣化したりする等の問題があった。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、透明基板上に少なくとも、透明なホール注入電極と、発光を行なう有機層と、電子注入電極とが設けられた有機ＥＬ素子における上記のような問題を解決することを課題とするものであり、ホール注入電極と有機層との間において、これらの接合状態を改善し、接合不良によるダークスポットの発生を抑制して均一な発光が行なえるようにすると共に、透明基板に可撓性のプラスチックを用いた場合であっても、水分が有機層に浸透して有機層が劣化するということがなく、安定した発光が行なえる有機ＥＬ素子を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この発明における有機エレクトロルミネッセンス素子においては、上記のような課題を解決するため、透明基板上に少なくとも、透明なホール注入電極と、発光を行なう有機層と、電子注入電極とが設けられてなる有機エレクトロルミネッセンス素子において、上記のホール注入電極と有機層との間に、ＶＯ x ，ＳｎＯ x ，ＩｎＯ x ，ＢａＯ x ，共役性ポリマーの導電性アモルファス膜を設けるようにした。
【００１３】
そして、この発明における有機エレクトロルミネッセンス素子のように、ホール注入電極と有機層との間に、ＶＯ x ，ＳｎＯ x ，ＩｎＯ x ，ＢａＯ x ，共役性ポリマーの導電性アモルファス膜を設けると、ホール注入電極と有機層との間における接合がうまく行なわれ、接合不良によるダークスポットの発生が少なくなると共に、接合不良の部分において熱が発生して有機層が劣化するということもなく、均一で安定した良好な発光が行なえるようになる。
【００１４】
なお、上記の透明基板に可撓性のプラスチックを用いた場合において、この透明基板とホール注入電極との間に接合を改善するための水分不透過性の膜を設けると、この膜により水分がこの透明基板からホール注入電極に浸透するのが抑制されて、有機層が水分によって劣化するのが防止され、可撓性を有すると共に安定した発光が行なえる有機エレクトロルミネッセンス素子が得られるようになる。
【００１５】
ここで、このような接合を改善するための水分不透過性の膜としては、金属酸化物のアモルファス膜等を設けることができ、例えば、ＳｉＯ2 ，ＴｉＯ2 等のアモルファス膜や、これらを積層させた多層膜を設けるようにする。
【００１６】
また、このような接合を改善するための水分不透過性の膜を、上記の透明基板とホール注入電極との間に設けるにあたり、その膜厚が薄いと、透明基板からホール注入電極に水分が浸透するのを十分に抑制することができなくなるため、一般に５００Å以上の膜厚になるようにする一方、この接合改善膜があまり厚くなりすぎると、有機層で発光された光の透過性が悪くなるため、好ましくは、１〜５００μｍの範囲の膜厚になるようにする。
【００１７】
本発明のように、ホール注入電極と有機層との間に接合を改善するための膜を設けるにあたっては、ホール注入電極からホールがこの接合改善膜を通してうまく有機層に注入されるようにするため、この膜が導電性の膜であることが好ましい。
【００１８】
ここで、このような接合を改善するための導電性の膜としては、金属，金属酸化物，導電性ポリマー等のアモルファス膜を用いることができ、例えば、ＶＯ x ，ＳｎＯ x ，ＩｎＯ x ，ＢａＯ x ，共役性ポリマーの導電性アモルファス膜を設けるようにする。
【００１９】
そして、このような接合を改善するための導電性の膜をホール注入電極と有機層との間に設けるにあたり、その膜厚が厚くなりすぎると、この膜を通してホールを有機層に注入することが困難になると共に、この膜により光の透過性が低下するため、一般に２０００Å以下の膜厚になるようにする一方、この膜が薄くなり過ぎると、ホール注入電極と有機層との接合性を十分に改善することができなくなるため、好ましくは、５０〜５００Åの範囲の膜厚になるようにする。
【００２０】
また、透明基板に可撓性のプラスチックを用いた場合においては、上記のようにこの透明基板とホール注入電極との間に接合を改善するための水分不透過性の膜を設けると共に、ホール注入電極と有機層との間に接合を改善するための導電性の膜を設けることも可能である。
【００２１】
【実施例】
以下、この発明の実施例に係る有機ＥＬ素子を添付図面に基づいて具体的に説明すると共に、比較例を挙げ、この実施例における有機ＥＬ素子を用いた場合に均一で安定した発光が行なえることを明らかにする。なお、参考例についても例示している。
【００２２】
（参考例１）
参考例１の有機ＥＬ素子においては、ポリエチレンテレフタレートで構成されて厚みが１２５μｍになったプラスチック製の透明基板１１を用い、図１に示すように、この透明基板１１上に、ＳｉＯ2 のアモルファス膜からなる膜厚が５０００Åになった接合を改善するための水分不透過性の第１の膜１２ａを設け、更にこの第１の膜１２ａの上に、ＴｉＯ2 のアモルファス膜からなる膜厚が５０００Åになった水分不透過性の第２の接合改善膜１２ｂを設けた。
【００２３】
ここで、このような第１及び第２の膜１２ａ，１２ｂを設けるにあたっては、高周波マグネトロンスパッタ装置を用い、ターゲットとして、ＳｉＯ2 及びＴｉを使用し、それぞれアルゴンガスと酸素ガスとを１：１の割合で合計２０ＳＣＣＭの流量で流し、圧力５×１０-2Ｔｏｒｒの条件の下で、それぞれスパッタリングにより第１及び第２の膜１２ａ，１２ｂを設けた。
【００２４】
そして、このように設けた第２の膜１２ｂの上に、ＩＴＯをターゲットとして、スパッタリングにより膜厚が１０００ÅになったＩＴＯからなる透明なホール注入電極１３を形成した。
【００２５】
次いで、このホール注入電極１３上に、下記の化１に示すトリフェニルアミン誘導体（ＭＴＤＡＴＡ）からなる膜厚が５００Åになったホール輸送層１４と、下記の化２に示すＮ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−１，１’−ジフェニル−４，４’−ジアミン（ＴＰＤ）中に下記の化３に示すルブレンが５重量％ドープされてなり膜厚が４００Åになった発光層１５と、下記の化４に示すトリス（８−キノリノール）アルミニウム錯体（Ａｌｑ₃）からなる膜厚が６００Åになった電子輸送層１６とを、それぞれ真空度５×１０^-6Ｔｏｒｒの条件の下で真空蒸着により形成した。
【００２６】
【化１】

【００２７】
【化２】

【００２８】
【化３】

【００２９】
【化４】

【００３０】
そして、上記の電子輸送層１６上に、電極のパターンに穴を開けたメタルマスク（図示せず）をかぶせ、アルミニウム・リチウム合金を抵抗加熱蒸着させて、アルミニウム・リチウム合金からなる膜厚が２０００Åになった電子注入電極１７を設け、更にこの電子注入電極１７上に抵抗加熱蒸着によりアルミニウムからなる膜厚が５０００Åになったカバー電極１８を設けた。
【００３１】
一方、ポリエチレンテレフタレートで構成されて厚みが５００μｍになったプラスチック製の被覆用基板２０の片面に、上記の第１の膜１２の場合と同様にして、ＳｉＯ2 のアモルファス膜からなる膜厚が５０００Åになった水分不透過性の第１のコート膜２１ａを設け、さらにこの第１のコート膜２１ａの上に、上記の第２の接合改善膜１２ｂの場合と同様にして、ＴｉＯ2 のアモルファス膜からなる膜厚が５０００Åになった水分不透過性の第２のコート膜２１ｂとを設けた。
【００３２】
そして、これらのコート膜２１ａ，２１ｂが上記の有機ＥＬ素子１０側を向くようにして、この被覆用基板２０を有機ＥＬ素子１０上に配し、窒素雰囲気中でこの被覆用基板２０と有機ＥＬ素子１０との周囲を紫外線硬化樹脂２２により接続して、被覆用基板２０と有機ＥＬ素子１０との間に窒素ガスを封入させた。
【００３３】
（参考例２）
参考例２の有機ＥＬ素子においては、上記の参考例１のものと、透明基板１１に設ける水分不透過性の膜１２と、被覆用基板２０に設ける水分不透過性のコート膜２１とだけを変更させるようにした。
【００３４】
そして、この参考例２においては、図２に示すように、上記の透明基板１１上にＭｇＯのアモルファス膜からなる膜厚が２μｍになった１つの接合改善膜１２だけを設けるようにすると共に、上記の被覆用基板２０に対しても、ＭｇＯのアモルファス膜からなる膜厚が２μｍになった１つのコート膜２１だけを設けるようにし、それ以外については、上記の実施例１の場合と同様にして有機ＥＬ素子を作製した。
【００３５】
（参考例３）
参考例３の有機ＥＬ素子においては、上記の実施例１のものと、透明基板１１及び被覆用基板２０の材料を変更させると共に、この透明基板１１に設ける水分不透過性の膜１２と、被覆用基板２０に設ける水分不透過性のコート膜２１とを変更させた。
【００３６】
そして、この実施例においては、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体で構成されたプラスチック製の透明基板１１と被覆用基板２０とを用い、また図２に示すように、この透明基板１１にＳｉＮのアモルファス膜からなる膜厚が１μｍになった１つの接合改善膜１２だけを設けるようにすると共に、被覆用基板２０に対してもＳｉＮのアモルファス膜からなる膜厚が１μｍになった１つのコート膜２１だけを設けるようにし、それ以外については、上記の参考例１の場合と同様にして有機ＥＬ素子を作製した。
【００３７】
（比較例１）
比較例１の有機ＥＬ素子においては、図３に示すように、上記の実施例１における有機ＥＬ素子において、上記の透明基板１１に水分不透過性の膜１２を設けないようにすると共に、被覆用基板２０に対しても、水分不透過性のコート膜２１を設けないようにし、それ以外については、上記の参考例１の場合と同様にして有機ＥＬ素子を作製した。
【００３８】
次に、上記のようにして作製した参考例１〜３及び比較例１の各有機ＥＬ素子におけるホール注入電極１３をプラスに、電子注入電極１７の上に設けられたカバー電極１８をマイナスに接続し、それぞれ６Ｖの電圧を印加して各有機ＥＬ素子を発光させ、その後、電圧をオフにして２４時間毎に電圧を作用させて各有機ＥＬ素子を発光させ、各有機ＥＬ素子における発光状態を顕微鏡で観察すると共に写真撮影し、発光していないダークスポットの面積比率を求め、その結果を下記の表１に示した。
【００３９】
【表１】

【００４０】
この結果から明らかなように、プラスチック製の透明基板１１を用いた場合において、上記の参考例１〜３における各有機ＥＬ素子のように、この透明基板１１とホール注入電極１３との間に接合を改善するための水分不透過性の膜１２を設けると、透明基板１１とホール注入電極１３との接合性が改善されると共に、水分が透明基板１１やホール注入電極１３を通して浸透するということも抑制され、このような接合改善膜１２を設けていない比較例１の有機ＥＬ素子に比べて、ダークスポットの成長が著しく遅くなり、均一で安定した良好な発光が行なえるようになった。
【００４１】
（実施例１）
実施例１の有機ＥＬ素子においては、図４に示すように、厚みが１ｍｍのガラス板からなる透明基板１１の上に、ＩＴＯで構成されて膜厚が１０００Åになった透明なホール注入電極１３を形成し、このホール注入電極１３の上にインジウム酸化物（ＩｎＯx ）のアモルファス膜で構成されて膜厚が２００Åになった接合を改善するための導電性の膜１２を設けた。
【００４２】
ここで、このような膜１２を設けるにあたっては、高周波マグネトロンスパッタ装置を用い、ターゲットにＩｎを使用し、アルゴンガスと酸素ガスとを１：１の割合で合計２０ＳＣＣＭの流量で流し、圧力５×１０-2Ｔｏｒｒの条件の下でスパッタリングによって設けた。
【００４３】
そして、このように設けた導電性の膜１２の上に、前記の参考例１の場合と同様に、ＭＴＤＡＴＡからなる膜厚が５００Åのホール輸送層１４と、ＴＰＤ中にルブレンが５重量％ドープされてなる膜厚が４００Åの発光層１５と、Ａｌｑ3 からなる膜厚が６００Åの電子輸送層１６とを、それぞれ真空度５×１０-6Ｔｏｒｒの条件の下で真空蒸着により形成し、この電子輸送層１６上に、電極のパターンに穴を開けたメタルマスクをかぶせ、アルミニウム・リチウム合金を抵抗加熱蒸着させて、アルミニウム・リチウム合金からなる膜厚が２０００Åになった電子注入電極１７を設けた。
【００４４】
（実施例２）
実施例２の有機ＥＬ素子においては、上記の実施例４の有機ＥＬ素子と、導電性の接合を改善するための導電性の膜１２を構成する材料だけを変更し、この実施例においては、上記のホール注入電極１３の上に、バリウム酸化物（ＢａＯx ）のアモルファス膜で構成された導電性の接合改善膜１２を設けるようにし、それ以外は、上記の実施例１の場合と同様にして有機ＥＬ素子を作製した。
【００４５】
（比較例２）
比較例２の有機ＥＬ素子においては、図５に示すように、ホール注入電極１３の上に接合を改善するための導電性の膜１２を設けないようにし、それ以外については、上記の実施例１の場合と同様にして有機ＥＬ素子を作製した。
【００４６】
次に、上記のようにして作製した実施例１，２及び比較例２の各有機ＥＬ素子におけるホール注入電極１３をプラスに、電子注入電極１７をマイナスに接続し、それぞれ６Ｖの電圧を印加して各有機ＥＬ素子を発光させ、各有機ＥＬ素子における発光状態を顕微鏡で観察すると共に写真撮影し、発光していないダークスポットの面積比率を求め、その結果を下記の表２に示した。
【００４７】
【表２】

【００４８】
この結果から明らかなように、上記の実施例４，５に示す有機ＥＬ素子のように、ホール注入電極１３とホール輸送層１４との間に接合を改善するための導電性の膜１２を設けた場合、ホール注入電極１３からホール輸送層１４へのホールの注入が低下することなく、ホール注入電極１３とホール輸送層１４との接合性がよくなり、このような接合改善膜１２を設けなかった比較例２の有機ＥＬ素子に比べて、ダークスポットの発生が抑制され、均一な発光が行なえるようになった。
【００４９】
【発明の効果】
以上詳述したように、この発明における有機ＥＬ素子においては、ホール注入電極と有機層との間に接合性を改善するための導電性の膜を設けるようにしたため、ホール注入電極と有機層との間の接合がうまく行なわれて、接合不良によるダークスポットの発生が少なくなると共に、接合不良の部分において熱が発生して、有機層が劣化するということもなく、均一で安定した良好な発光が行なえるようになった。
【００５１】
また、ホール注入電極と有機層との間に接合を改善するための膜を設けるにあたり、この膜を設けると、この接合改善膜によりホール注入電極と有機層との接合性が良くなると共に、ホール注入電極からホールがこの接合改善膜を通してうまく有機層に注入されるようになり、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光効率が低下することなく、均一で安定した良好な発光が行なえるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の参考例１に係る有機ＥＬ素子の構造を示した概略説明図である。
【図２】この発明の参考例２，３の有機ＥＬ素子の構造を示した概略説明図である。
【図３】比較例１の有機ＥＬ素子の構造を示した概略説明図である。
【図４】実施例１，２の有機ＥＬ素子の構造を示した概略説明図である。
【図５】比較例２の有機ＥＬ素子の構造を示した概略説明図である。
【符号の説明】
１０有機ＥＬ素子
１１透明基板
１２，１２ａ，１２ｂ膜
１３ホール注入電極[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an organic electroluminescence device in which at least a transparent hole injection electrode, an organic layer that emits light, and an electron injection electrode are provided on a transparent substrate, and between the hole injection electrode and the organic layer The present invention relates to an organic electroluminescence device that has improved bonding properties and can stably emit good light with less dark spots.
[0002]
[Prior art]
In recent years, with the diversification of information equipment and the like, the need for a flat display element that consumes less power and occupies a smaller area than a CRT that has been conventionally used has increased. A luminescence element (hereinafter abbreviated as an EL element) has attracted attention.
[0003]
And this EL element is divided roughly into an inorganic EL element and an organic EL element by the material to be used. In the case of an inorganic EL element, generally, a high electric field is applied to the light emitting part, and electrons are accelerated in this high electric field. In the case of an organic EL element, electrons and holes are injected into the light emitting part from the electron injection electrode and the hole injection electrode, respectively, while colliding with the light emission center, thereby exciting the light emission center to emit light. The electrons and holes thus injected are recombined at the emission center to bring the organic molecule into an excited state and emit light when the organic molecule returns from the excited state to the ground state.
[0004]
Here, the inorganic EL element requires a high voltage of 100 to 200 V as a driving voltage for applying a high electric field as described above, whereas the organic EL element has a voltage of about 5 to 20 V. There is an advantage that it can be driven at a low voltage.
[0005]
In addition, in this organic EL element, there is an expectation that a light-emitting element that emits light in various colors can be obtained by appropriately selecting a light-emitting material and can be used as a full-color display device. Various studies have been conducted on organic EL elements.
[0006]
Here, the organic EL element generally has a three-layer structure called a DH structure in which a hole transport layer, a light emitting layer, and an electron transport layer are stacked between a hole injection electrode and an electron injection electrode. A two-layer structure called a SH-A structure in which a hole transport layer and a light-emitting layer rich in electron transport properties are laminated between a hole injection electrode and an electron injection electrode; A two-layer structure called an SH-B structure in which a light-emitting layer having a high hole transport property and an electron transport layer are stacked between the electron injection electrode has been used.
[0007]
As such an organic EL element, conventionally, a transparent indium-tin oxide (ITO) film is generally provided as a hole injection electrode on a transparent substrate such as glass, and the hole injection electrode is provided on the hole injection electrode. In addition, a carrier transport layer and a light emitting layer made of an organic material as described above are provided, and an electron injection electrode using an Mg-based or Al-based alloy or the like is further provided thereon. The electron injection electrode is negative and a voltage is applied, and light emitted from the light emitting layer is emitted from the transparent substrate side such as glass through a hole injection electrode formed of a transparent ITO film.
[0008]
Here, in such an organic EL element, when a transparent hole injection electrode composed of ITO or the like is provided on a transparent substrate, or when the above organic layer is provided on the hole injection electrode, ITO or the like Since the hole injection electrode made of is polycrystalline, the crystal state of this hole injection electrode and the transparent substrate or organic layer is different, and the bonding between the hole injection electrode and the transparent substrate or organic layer is not performed well, and is partially There is a problem that bonding failure occurs, and this becomes a dark spot and uniform light emission cannot be obtained, or heat is generated in the bonding failure portion, and the organic layer is deteriorated.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems in an organic EL device in which at least a transparent hole injection electrode, an organic layer that emits light, and an electron injection electrode are provided on a transparent substrate. It is possible to improve the bonding state between the hole injection electrode and the organic layer, to suppress the generation of dark spots due to the bonding failure, and to perform uniform light emission, and to be flexible to the transparent substrate. It is an object of the present invention to provide an organic EL element capable of performing stable light emission without the permeation of moisture into the organic layer and deterioration of the organic layer even when the above plastic is used.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In the organic electroluminescence device according to the present invention, in order to solve the above-described problems, an organic material in which at least a transparent hole injection electrode, an organic layer for emitting light, and an electron injection electrode are provided on a transparent substrate. In the electroluminescence element, a conductive amorphous film of VO x , SnO x , InO x , BaO x , or a conjugated polymer is provided between the hole injection electrode and the organic layer .
[0013]
Then, when a conductive amorphous film of VO x , SnO x , InO x , BaO x , or a conjugated polymer is provided between the hole injection electrode and the organic layer as in the organic electroluminescence element in the present invention , hole injection is performed. The bonding between the electrode and the organic layer is performed well, the occurrence of dark spots due to poor bonding is reduced, and the organic layer is not deteriorated due to the generation of heat in the defective bonding portion, and it is uniform and stable. Good light emission can be performed.
[0014]
When a flexible plastic is used for the transparent substrate, if a moisture-impermeable film for improving the bonding is provided between the transparent substrate and the hole injection electrode, moisture is absorbed by the film. The penetration of the transparent electrode from the transparent substrate into the hole injection electrode is suppressed, the organic layer is prevented from being deteriorated by moisture, and an organic electroluminescence element capable of performing stable light emission can be obtained. .
[0015]
Here, as a moisture-impermeable film for improving such bonding, an amorphous film of metal oxide or the like can be provided. For example, an amorphous film such as SiO2 or TiO2 or the like is laminated. A multilayer film is provided.
[0016]
Further, when a moisture impermeable film for improving such bonding is provided between the transparent substrate and the hole injection electrode, if the film thickness is thin, moisture is transferred from the transparent substrate to the hole injection electrode. Since the penetration cannot be sufficiently suppressed, the film thickness is generally set to 500 mm or more. On the other hand, if the bonding improvement film is too thick, the transmittance of light emitted from the organic layer is poor. Therefore, the film thickness is preferably in the range of 1 to 500 μm.
[0017]
When providing a film for improving the junction between the hole injection electrode and the organic layer as in the present invention, in order to successfully inject holes from the hole injection electrode into the organic layer through the junction improvement film. The film is preferably a conductive film .
[0018]
Here, as the conductive film for improving such a junction, an amorphous film such as a metal, a metal oxide, or a conductive polymer can be used. For example, VO x , SnO x , InO x , BaO x , a conductive amorphous film of a conjugated polymer is provided.
[0019]
When a conductive film for improving such bonding is provided between the hole injection electrode and the organic layer, if the film thickness becomes too thick, holes can be injected into the organic layer through this film. This film is difficult and the light transmittance is lowered by this film . Therefore, the film thickness is generally set to 2000 mm or less. On the other hand, if this film becomes too thin, the bonding property between the hole injection electrode and the organic layer is sufficient. The film thickness is preferably in the range of 50 to 500 mm.
[0020]
When a flexible plastic is used for the transparent substrate, a moisture-impermeable film for improving bonding is provided between the transparent substrate and the hole injection electrode as described above, and hole injection is performed. It is also possible to provide a conductive film for improving the bonding between the electrode and the organic layer.
[0021]
【Example】
Hereinafter, an organic EL device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, and a comparative example will be given. When the organic EL device in this embodiment is used, uniform and stable light emission can be performed. Make it clear. Reference examples are also illustrated.
[0022]
(Reference Example 1)
In the organic EL element of Reference Example 1 , a plastic transparent substrate 11 made of polyethylene terephthalate and having a thickness of 125 μm was used. As shown in FIG. 1, an SiO 2 amorphous film was formed on the transparent substrate 11. A moisture impervious first film 12a for improving the bonding when the film thickness becomes 5000 mm is provided, and the film thickness made of an amorphous film of TiO2 is further 5000 mm on the first film 12a. In addition, a moisture impermeable second bonding improvement film 12b was provided.
[0023]
Here, in providing such first and second films 12a and 12b , a high-frequency magnetron sputtering apparatus is used, SiO2 and Ti are used as targets, and argon gas and oxygen gas are respectively 1: 1. The first and second films 12a and 12b were formed by sputtering under conditions of a flow rate of 20 SCCM in total and a pressure of 5 × 10 −2 Torr.
[0024]
Then, a transparent hole injection electrode 13 made of ITO having a thickness of 1000 mm was formed by sputtering on the second film 12b thus provided, using ITO as a target.
[0025]
Next, on this hole injection electrode 13, a hole transport layer 14 made of a triphenylamine derivative (MTDATA) shown in the following chemical formula 1 having a film thickness of 500 mm, and N, N′-diphenyl shown in the chemical formula 2 shown below. -N, N'-bis (3-methylphenyl) -1,1'-diphenyl-4,4'-diamine (TPD) is doped with 5% by weight of rubrene shown in the following chemical formula 3 to form a film thickness. The light emitting layer 15 having a thickness of 400 mm and the electron transport layer 16 having a thickness of 600 mm made of tris (8-quinolinol) aluminum complex (Alq ₃ ) shown in the following chemical formula 4 have a degree of vacuum of 5 × 10 ^{− It} was formed by vacuum deposition under the condition of ⁶ Torr.
[0026]
[Chemical 1]

[0027]
[Chemical formula 2]

[0028]
[Chemical 3]

[0029]
[Formula 4]

[0030]
Then, a metal mask (not shown) having a hole formed in the electrode pattern is placed on the electron transport layer 16 and aluminum / lithium alloy is deposited by resistance heating, so that the film thickness of the aluminum / lithium alloy is 2000 mm. An electron injection electrode 17 having a thickness of 5000 mm was formed on the electron injection electrode 17 by resistance heating vapor deposition.
[0031]
On the other hand, on the one surface of the plastic coating substrate 20 made of polyethylene terephthalate and having a thickness of 500 μm, the film thickness made of an amorphous film of SiO 2 is set to 5000 mm in the same manner as the first film 12 described above . The first moisture-impermeable first coat film 21a is provided, and on the first coat film 21a, a TiO2 amorphous film is formed as in the case of the second bonding improvement film 12b. A moisture-impermeable second coat film 21b having a thickness of 5000 mm was provided.
[0032]
Then, the coating substrate 20 is disposed on the organic EL element 10 so that the coating films 21a and 21b face the organic EL element 10 side, and the coating substrate 20 and the organic EL are placed in a nitrogen atmosphere. The periphery of the element 10 was connected by an ultraviolet curable resin 22, and nitrogen gas was sealed between the covering substrate 20 and the organic EL element 10.
[0033]
(Reference Example 2)
In the organic EL element of Reference Example 2 , only the above-mentioned Reference Example 1 , the moisture-impermeable film 12 provided on the transparent substrate 11, and the moisture-impermeable coat film 21 provided on the coating substrate 20 are used. Changed.
[0034]
In Reference Example 2 , as shown in FIG. 2, only one bonding improvement film 12 having a thickness of 2 μm made of an MgO amorphous film is provided on the transparent substrate 11. Also, the coating substrate 20 is provided with only one coating film 21 made of an MgO amorphous film having a thickness of 2 μm, and the others are the same as in the case of the first embodiment. Thus, an organic EL element was produced.
[0035]
(Reference Example 3)
In the organic EL device of Reference Example 3 , the materials of the above-described Example 1 and the materials of the transparent substrate 11 and the coating substrate 20 are changed, and the moisture-impermeable film 12 provided on the transparent substrate 11 and the coating The moisture-impermeable coat film 21 provided on the substrate 20 was changed.
[0036]
In this embodiment, a plastic transparent substrate 11 and a coating substrate 20 made of a tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer are used, and as shown in FIG. Only one junction improvement film 12 having a film thickness of 1 μm made of an SiN amorphous film is provided, and one film having a film thickness of SiN amorphous film of 1 μm is also applied to the coating substrate 20. Only the coating film 21 was provided, and other than that, an organic EL element was produced in the same manner as in Reference Example 1 above.
[0037]
(Comparative Example 1)
In the organic EL element of Comparative Example 1, as shown in FIG. 3, in the organic EL element in Example 1 described above, the transparent substrate 11 is not provided with a moisture-impermeable film 12 and is covered. The organic EL element was fabricated in the same manner as in Reference Example 1 except that the moisture-impermeable coating film 21 was not provided on the substrate 20 for use.
[0038]
Next, the hole injection electrode 13 in each of the organic EL elements of Reference Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 manufactured as described above is connected to the plus, and the cover electrode 18 provided on the electron injection electrode 17 is connected to the minus. Then, a voltage of 6 V is applied to cause each organic EL element to emit light, and then the voltage is turned off and a voltage is applied every 24 hours to cause each organic EL element to emit light. Observation with a microscope and photography were carried out to determine the area ratio of dark spots that did not emit light, and the results are shown in Table 1 below.
[0039]
[Table 1]

[0040]
As is clear from this result, when the plastic transparent substrate 11 is used, the transparent substrate 11 and the hole injection electrode 13 are joined as in each of the organic EL elements in Reference Examples 1 to 3 above. When the moisture-impermeable film 12 is provided to improve the adhesion, the bonding property between the transparent substrate 11 and the hole injection electrode 13 is improved, and moisture penetrates through the transparent substrate 11 and the hole injection electrode 13. As compared with the organic EL device of Comparative Example 1 which is suppressed and does not have such a bonding improvement film 12, the growth of dark spots is remarkably slow, and uniform and stable good light emission can be performed.
[0041]
(Example 1)
In the organic EL element of Example 1 , as shown in FIG. 4, a transparent hole injection electrode 13 made of ITO and having a thickness of 1000 mm on a transparent substrate 11 made of a glass plate having a thickness of 1 mm. On the hole injection electrode 13, a conductive film 12 made of an amorphous film of indium oxide (InOx) for improving the junction having a thickness of 200 mm was provided.
[0042]
Here, in providing such a film 12 , a high frequency magnetron sputtering apparatus is used, In is used as a target, argon gas and oxygen gas are flowed at a flow rate of 20 SCCM in a ratio of 1: 1, and a pressure of 5 × It was provided by sputtering under the condition of 10-2 Torr.
[0043]
Then, on the conductive film 12 thus provided, as in the case of Reference Example 1 , a hole transport layer 14 made of MTDATA and having a thickness of 500 mm, and TPD doped with 5% by weight of rubrene. The light emitting layer 15 having a thickness of 400 mm and the electron transport layer 16 having a thickness of 600 mm made of Alq3 are formed by vacuum deposition under the condition of a degree of vacuum of 5 * 10 <-6> Torr. An electron injection electrode 17 made of aluminum / lithium alloy and having a thickness of 2000 mm was provided on the layer 16 by covering the electrode pattern with a metal mask having a hole in the electrode pattern and depositing aluminum / lithium alloy by resistance heating.
[0044]
(Example 2)
In the organic EL element of Example 2 , only the material constituting the organic EL element of Example 4 and the conductive film 12 for improving conductive bonding was changed. In this example, On the hole injection electrode 13, a conductive junction improving film 12 made of an amorphous film of barium oxide (BaOx) is provided, and the rest is the same as in the case of Example 1 above. An organic EL element was produced.
[0045]
(Comparative Example 2)
In the organic EL element of Comparative Example 2, as shown in FIG. 5, the conductive film 12 for improving the bonding is not provided on the hole injection electrode 13, and the other examples are the same as those in the above-described embodiment. In the same manner as in the case of 1 , an organic EL device was produced.
[0046]
Next, the hole injection electrode 13 in each of the organic EL elements of Examples 1 and 2 and Comparative Example 2 manufactured as described above is connected to the plus and the electron injection electrode 17 to the minus, and a voltage of 6 V is applied. Each organic EL element was caused to emit light, and the light emission state of each organic EL element was observed with a microscope and photographed to determine the area ratio of dark spots that did not emit light. The results are shown in Table 2 below.
[0047]
[Table 2]

[0048]
As is clear from this result, a conductive film 12 for improving the bonding is provided between the hole injection electrode 13 and the hole transport layer 14 as in the organic EL elements shown in Examples 4 and 5 above. In this case, the injection of holes from the hole injection electrode 13 to the hole transport layer 14 is not lowered, the bonding property between the hole injection electrode 13 and the hole transport layer 14 is improved, and such a bonding improvement film 12 is not provided. Compared to the organic EL element of Comparative Example 2, the generation of dark spots was suppressed, and uniform light emission was achieved.
[0049]
【The invention's effect】
As described above in detail, in the organic EL device according to the present invention, since the conductive film for improving the bonding property is provided between the hole injection electrode and the organic layer, the hole injection electrode and the organic layer are provided. As a result, the occurrence of dark spots due to poor bonding is reduced, and heat is generated in the defective portion of the joint, and the organic layer is not deteriorated. Can be done.
[0051]
In addition, when a film for improving the bonding is provided between the hole injection electrode and the organic layer, this film improves the bonding between the hole injection electrode and the organic layer and improves the bonding property. Holes from the injection electrode are successfully injected into the organic layer through the junction improving film, and uniform and stable good light emission can be performed without lowering the light emission efficiency of the organic electroluminescence element.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic explanatory view showing the structure of an organic EL element according to Reference Example 1 of the present invention.
FIG. 2 is a schematic explanatory view showing the structure of an organic EL element of Reference Examples 2 and 3 of the present invention.
3 is a schematic explanatory view showing the structure of an organic EL element of Comparative Example 1. FIG.
4 is a schematic explanatory view showing the structure of organic EL elements of Examples 1 and 2. FIG.
5 is a schematic explanatory view showing the structure of an organic EL element of Comparative Example 2. FIG.
[Explanation of symbols]
10 Organic EL device 11 Transparent substrate
12, 12a, 12b film 13 hole injection electrode

Claims

In an organic electroluminescence device comprising a transparent hole injection electrode, an organic layer that emits light, and an electron injection electrode on a transparent substrate,
Between the hole injection electrode and the organic layer, VO x , SnO x , InO x , BaO x An organic electroluminescence device comprising a conductive amorphous film of a conjugated polymer.